隨著科學(xué)家利用先進(jìn)的天文觀測設(shè)備對深空進(jìn)行研究，人類對宇宙的認(rèn)知不斷深入。相較于上世紀(jì)五十年代，我們已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)展，觀測范圍也不斷擴(kuò)大。據(jù)理論估計，宇宙的可觀測半徑約為465億光年，但由于技術(shù)限制，我們目前無法觀測到那里的景象。近日，一支國際天文研究團(tuán)隊利用美國宇航局的詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡，發(fā)現(xiàn)了已知距離地球最遙遠(yuǎn)的星系。這個星系形成于宇宙大爆炸后的約3.25億年，它發(fā)出的光經(jīng)過了整整135億年的旅程，才抵達(dá)我們附近的空間。
從宇宙演化的角度來看，這個星系幾乎在宇宙的黎明時刻就誕生了。我們的宇宙起源于一個奇點，所有物質(zhì)都曾密集到一個密度無限大、體積無限小的點中。在宇宙爆炸的瞬間，時間和空間誕生了。初期宇宙猶如一鍋沸騰的粥，粒子在高溫下迅速運動并相互融合。直到大爆炸后的30萬年，宇宙逐漸形成了中性原子，并通過引力作用聚集成密度較高的氣體云塊。
那個時候的宇宙還處于一種略微混沌的狀態(tài)，而我們所觀測到的這個星系就是在這種黑暗中孕育而生的。它與其他星系一起發(fā)出了第一縷光線，屬于宇宙中的原始星系。這些星系中的恒星與現(xiàn)在的恒星有很大不同，那時的恒星質(zhì)量和體積更大，釋放的能量也更強(qiáng)。因此，由它們組成的星系往往更明亮，這使得我們在上百億光年的距離上仍能夠觀測到它們。
測量這些星系的確切距離并不容易。這些星系往往離地球非常遙遠(yuǎn)，常規(guī)的測距方法對它們并不適用。在大尺度范圍內(nèi)，科學(xué)家通常使用紅移來估計距離。紅移可以被稱為宇宙的尺子，要理解紅移，我們需要從多普勒效應(yīng)開始說起。
我們在日常生活中能夠注意到聲波的多普勒效應(yīng)，比如當(dāng)救護(hù)車向我們靠近時，鳴笛的聲音聽起來會更尖銳。而當(dāng)它遠(yuǎn)離時，聲音逐漸變得低沉。1942年，奧地利物理學(xué)家約翰·斯琴·多普勒注意到了這個現(xiàn)象，并發(fā)現(xiàn)它與聲波的波長有關(guān)。當(dāng)聲源靠近時，波長和頻率都會受到壓縮，波長變短且頻率變高；反之，波長拉長，頻率變低。
類似地，光波也會受到多普勒效應(yīng)的影響。當(dāng)光源與觀測者相對運動時，光的波長也會發(fā)生變化。如果光源遠(yuǎn)離我們，波長就會變長，光譜向紅色偏移；如果光源靠近我們，波長就會變短，光譜向藍(lán)色偏移。
在宇宙中，由于宇宙膨脹的影響，大部分星系都在遠(yuǎn)離我們，它們的光譜呈現(xiàn)出紅移。科學(xué)家通過測量這種紅移的程度，可以估計出星系與地球的相對速度，進(jìn)而推算出它們的距離。
利用這種紅移測量方法，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一些極其遙遠(yuǎn)的星系。最近發(fā)現(xiàn)的那個距離地球最遠(yuǎn)的星系，它的紅移值是10.2。紅移值越大，表示距離越遠(yuǎn)，觀測到的光線旅行的時間也就越長。
這個發(fā)現(xiàn)不僅是對宇宙演化的重要突破，也為科學(xué)家提供了研究宇宙早期的珍貴機(jī)會。通過觀測這些遙遠(yuǎn)的星系，我們可以了解宇宙在形成初期的樣子，了解恒星和星系的演化過程，揭示宇宙的奧秘。
未來，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，我們有望觀測到更遙遠(yuǎn)、更古老的星系。這將為我們提供更多關(guān)于宇宙起源和演化的線索，推動宇宙學(xué)的發(fā)展。通過不斷的探索和研究，我們或許能夠揭開宇宙更深層的奧秘，對人類認(rèn)知的擴(kuò)展將是極其激動人心的。
